Question

A reação de ustulação da pirita (FeS2) pode se representada pela equação a seguir:
4 Fe2+ 11O2 --> 2 FeO3 + 8 SO2

Considerando que o processo de ustulação ocorra nas CNTP, é correto afirmar que o volume de SO2 produzido na reação de 600g de pirita que apresente 50% de pureza é de?
a) 56 L
b) 112 L
c) 168 L
d) 224 L
e) 280 L

Answer 1

$4FeS_2+11O_2\longrightarrow2FeO_3+8SO_2$

$\frac{n^o~de~mol~de~FeS_2}{n^o~de~mol~de~SO_2}=\frac{4}{8}$

simplificando

$\frac{n^o~de~mol~de~FeS_2}{n^o~de~mol~de~SO_2}=\frac{1}{2}$

$n^o~de~mol~de~SO_2=2*(n^o~de~mol~de~FeS_2)$

Agora vamos descobrir o número de mols de FeS2

$n^o~de~mol~de~FeS_2=\frac{m_{FeS_2}}{MM_{FeS_2}}$

$MM_{FeS_2}=MM_{Fe}+2*MM_S$

$MM_{FeS_2}=56+2*32$

$\boxed{MM_{FeS_2}=120~g/mol}$

$n^o~de~mol~de~FeS_2=\frac{0.5*600}{120}$

$\boxed{n^o~de~mol~de~FeS_2=2.5~mols}$

Desta forma

$n^o~de~mol~de~SO_2=2*2.5~mols$

$\boxed{n^o~de~mol~de~SO_2=5~mols}$

Agora é simples

$P*V=\eta*R*T$

$V=\frac{\eta*R*T}{P}$

$V=\frac{5~mol*0.082~\frac{L*atm}{mol*K}*273~K}{1~atm}$

$\boxed{\boxed{V=111.93~L\approx112~L}}$

Answer 2

Primeiro passo é escrever a reação, balancear e analisar os coeficientes estequiométricos (mas ele já deu a equação balanceada):
4 FeS2 + 11O2 ⇒ 2Fe2O3 + 8SO2

Só que interessa nessa questão é a pirita (FeS2) e o dióxido de enxofre (SO2), portanto vamos olhar só para eles:
4 mols de FeS2 formam 8 mols de SO2.

A massa molar do FeS2 é:
FeS2 = 56 + (2*32) = 120 g/mol

O SO2 está na forma gasosa e ele fala que está nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão), e todo gás nas CNTP tem volume molar de 22,4 L/mol.

Então:
4 mols de FeS2 formam 8 mols de SO2, convertendo para g e L:
4*120 de FeS2 formam 8*22,4 de SO2
480 g de FeS2 formam 179,2 L de SO2.

A massa de pirita que ele bota para reagir é de 600 g com 50% de pureza, ou seja, apenas 50% dessa massa de pirita vai reagir efetivamente, então precisamos achar de quanto é esses 50%:
600 g de FeS2 ----- 100%
x  ----------------------- 50%
100x = 30000
x = 300 g de FeS2

Portanto apenas 300 g da pirita irão reagir.

480 g de FeS2 ---- 179,2 L de SO2
300 g de FeS2 ---- x
480x = 53760
x = 53760/480
x = 112 L de SO2.